毕业设计（论文）-多功能切菜机的设计（全套图纸三维）.pdf

本科毕业设计 题题 目：目： 多功能切菜机的设计多功能切菜机的设计 英文题目：英文题目：The design of multifunctional cutting machine 学学 院：院： 机电工程学院机电工程学院 专专 业：业： 机械设计制造及其自动化机械设计制造及其自动化 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 2015 年年 11 月月 20 日日 I 毕业设计（论文）独创性声明毕业设计（论文）独创性声明 该毕业设计是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。文 中除了特别加以标注和致谢的地方外， 不包含其他人或其他机构已经发表或撰 写过的研究成果。 其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明 确的声明并表示了谢意。 作者签名： 日期： 年 月 日 毕业设计（论文）使用授权声明毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解 XX 学院有关保留、使用毕业设计的规定，即：学校有权保留 送交毕业设计的复印件，允许被查阅和借阅；学校可以公布全部或部分内容，可 以采用影印、缩印或其他复制手段保存该毕业设计。保密的毕业设计在解密后遵 守此规定。 作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 II 摘要 蔬菜是人体必需的一种营养成分，食用的方式更是多种多样。因此把蔬菜加 工成各种形状，如条状、片状等样式，单靠人工来完成既费时费力又不好加工。 目前，多功能切菜机大多数都是价格比较昂贵的大型设备，不适合农民、个体、 小型工厂的食品加工和生产。为了克服这样的缺点，本次设计在查阅了大量相关 材料的基础上，进行多功能切菜机的设计，经过各种理论计算、校核，设计了一 种小型多功能切菜机。主要由进料斗、下料斗、切削刀、刀盘及电动机组成，其 工作的原理是利用根茎类蔬菜的重力作用实现进料，通过切削刀旋转将下料斗中 的蔬菜切成片状或丝状，最后成品从出料口出来。实现了能够连续进料和出料， 可调节形状、大小尺寸，具有生产效率高、功耗低、加工质量好等多个优点。 本次的设计就是多功能切菜机的设计，通过对多功能切菜机进行结构设计， 以及其中的标准件进行选型设计，大大提高了它的稳定性。相信此次设计的多功 能切菜机的出现将会大大提高食品菜肴的自动化程度和质量，为食品工业的生产 以及人民生活水平的提高能够带来显著的进步，同时也在一定的程度上推进了机 械工业的持续发展。 关键词：机械产品；多功能切菜机；制造；主题 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 III Abstract Vegetables are a kind of food that the human body needs, and it is a variety of methods. So to the processing of vegetables into a variety of shapes, such as bars, sheets, etc.a manual to complete the process is time- consuming, laborious and not good processing. At present, machine for large expensive equipment, does not apply to individual farmers production and small factories in the food processing; in order to overcome the disadvantages, this design in access to a large number of relevant references based on, shredder machine design, through theoretical calculation and checking, design a small multifunctional cutting machine. The machine is mainly composed of a feed hopper, the hopper, cutting knife, cutter and the motor composition and its working principle is the free fall of the root vegetables can feed, through the cutting knife rotating the hopper in the vegetable slicing and shredding and finally finished by the material discharging mouth. Realize the continuous feeding and discharging, film thickness, wire thickness adjustable function, with high productivity, low power consumption, safe and reliable, good processing quality, etc.In the design, driving roller type conveyer manufacture and application, at present our country compared with foreign advanced level there are still large gaps, domestic in the design and manufacture of driving .This design is the optimization design of driving roller conveyor. Keywords：Driving roller ;Crankshaft;Processing craft XX 学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 1 目目 录录 摘要 . I Abstract . II 1 引言 . 1 1.1 课题的来源与研究的目的和意义 . 1 1.2 多功能切菜机的发展现状 . 2 1.3 本课题研究的内容 . 5 2 多功能切菜机总体结构的设计 . 7 2.1 多功能切菜机的总体方案图的确定 . 8 2.2 多动能切菜机的工作原理 . 9 2.3 机械传动部分的设计计算 . 11 2.3.1 V 带传动的设计计算 . 13 2.3.2 传动轴的设计计算 . 15 2.3.3 直线轴承的设计计算 . 17 3 多功能切菜机中主要零件的三维建模 . 19 3.1 切刀的三维建模 . 21 3.2 电机的三维建模 . 22 3.3 飞轮盘的三维建模 . 23 3.4 多功能切菜机的三维建模 . 24 结论 . 25 致谢 . 26 参考文献 . 27 XX 学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 1 1 引言 1.1 课题的来源与研究的目的和意义 机械工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并 研制和发展新的机械产品。在未来，新产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再 生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。人类 现在能成为天空的上游和宇宙， 潜入海洋， 数十亿光年的密切观察， 细胞和分子。 电子计算机硬件和软件，人类的新兴科学已经开始加强，并部分代替人脑科学， 这是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的作用，但在未来几年还将继续创 造出不可思议的奇迹。人类智慧的增长并没有减少手的效果，而是要求越来越精 致，手工制作，更复杂的工作，从而促进手功能。在人类的进化过程中，以及在 每个人的成长过程中，大脑和手是互相促进和平行进化。 随着时间的推移和时代的进步，国内多动能切菜机的发展越来越快，其自动 化程度以及通用性能与发达资本主义国家相比同样有显著的提高， 特别是在切菜 质量和效率方面，明显缩小了技术上面的差距，从而反应出了中国机械工业的发 展状况以及现状。 传统的机械式的多功能切菜机已经不能完全满足当今市场的需 要， 迫切需要各种多功能的多功能切菜机来满足市场需求，因此浙江金明乐公司 加大人力开发出了五个规格十种类型的多功能切菜机， 然而我国所需的多功能切 菜机全部依赖进口，这使得国产机械人配备多功能切菜机后，成本增加很大，而 装备自行开发生产多功能切菜机，其成本提高不大，说明多功能切菜机的市场前 景令人乐观。 目前国外各个西方资本主义国家都在加大力度研发新型的多功能多 功能切菜机。我国从上世纪九十年代开始生产多功能切菜机，于上世纪九十年代 就自行设计制造出不同功能和形式的多功能切菜机之后， 为了适应玉米加工厂家 的需要，2011 年又制造了基于单片机的多功能切菜机。并且经过实际应用，该 圆盘式多功能切菜机已经得到了越来越广泛的应用，逐渐迈出了国内的市场，在 资本主义国家已经得到了普遍的应用和发展， 并且获得了越来越广阔的市场前景 和利润价值。 机械工业的发展是一个漫长且持续的过程，需要几代人、几十代人的不懈努 力，才能带动它的发展，其中设计人员的综合能力至关重要，需要懂实际，会设 XX 学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 2 计计算等等多方面的条件，才能在彼此共同的努力下开发出完善的多功能切菜 机， 相信此次设计的多功能切菜机的出现将会大大提高食品菜肴的自动化程度和 质量， 为食品工业的生产以及人民生活水平的提高能够带来显著的进步，同时也 在某种程度上推进了机械工业的不断发展。 1.2 多功能切菜机的发展现状 蔬菜是一种人体所需的重要食品，它的食用方法也多种多样。这样就需要把 蔬菜加工成各种形状。手工完成费时费力而且不好处理。目前，切菜机大型设备 昂贵，并不适用于个体农户生产和食品加工的小厂。为了克服这种缺点，就需要 查阅机械设计相关文献，通过理论上的计算和检查，设计了一个小型的多功能切 菜机。机器主要由进料斗，落料斗，切割刀，切割器和马达组合物和它的工作原 理是根蔬菜的自由落体可以喂， 通过切割刀的旋转料斗在蔬菜切片和粉碎和最后 由排料口完成。实现持续进料和落料，薄厚、形状均可调节，具有生产率高，低 功耗，安全可靠，加工质量良好等。 其他国家的切菜机技术在六十年代就已经出现，七十年代时基本发展成熟， 到了八十年代中期，绝大多数切菜机可以加工直径在 12.5cm 以上的蔬菜，例如 迈尔- 布格耶斯公司生产的卧式内圆切菜机，切割蔬菜直径最大可以达 30.48cm。 八十年代中后期的，切菜切割技术达到相对鼎盛的时期。一些著名的切菜机厂家 在那时诞生。发展到现在，就切菜机的功能而言，已经相当齐全，而且复合化， 切菜的方式也多种多样。 直到 20 世纪 70 年代，已经研制成功。在 80 年代中期，大部分的切割机都 可以加工 125 毫米以上的蔬菜，如瑞士迈尔直径 - 布格杰斯公司的水平圆切割 机，切菜直径达到 304.8 毫米。于是诞生了世界上一些著名的切割机制造商，如 瑞士的梅尔 - 汉堡股份公司， 该公司的 TS 系列的机器， Ltd.of 日本 TokyoSemitsu TSK（几个）机系列。发展到现在，切割机的功能。这是相当完整，复合，也降 低了各不相同。 我国的切菜机技术最早出现七十年代的初期，目前切割机在我国有以下几 种： （1）往复直线切割机。其结构简单，而且生产效率不高。因此它是适用于低效 XX 学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 3 率和低效率的情况。其具体产品图如下图 1 所示： 图 1 (2) 圆盘旋转式切菜。其机构简单，但生产效率较高，因此它被广泛应用于。 其具体产品图如下图 2 所示： 图 2 （3）在磁盘旋转切割。其机制简单，但生产效率也较高，因此也被广泛应。其 具体产品图如下图 3 所示： XX 学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 4 图 3 （4）圆形切割机工作效率高，结构复杂，难于设计，且其切割技术与国外相比 较有一定差距。其具体产品图如下图 4 所示： XX 学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 5 图 4 1.3 本课题研究的内容 本次设计主要针对多功能切菜机进行设计，从多功能切菜机的整体方案出 发，细化其内部结构。具体设计步骤为以下几步; （1）到图书馆里查阅大量相关知识的资料，搜集各类多功能切菜机的原理及结 构，挑选相关内容记录并学习。 （2）分析多功能切菜机的主要结构与各项参数 （3）确定设计总体方案 （4）确定具体设计方案 （5）绘制多功能切菜机的三维图、CAD 装配图、零件图。 （6）说明书的整理 XX 学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 6 2 多功能切菜机整体结构设计 2.1 整体方案图 本次设计的多功能切菜机主要由输送组件，带传动机构、切刀机构、去菜屑 机构以及机架等组成，如下图 5 所示： 图 5 2.2 工作原理 该多功能切菜机的工作原理为通过人工将蔬菜放在输送带上面，然后蔬菜 随着输送带的移动而移动，当到达切刀的位置后，切刀开始动作，由电机驱动 V 带传动机构带动切刀组件下降 ，从而实现蔬菜或者萝卜等等蔬菜类的切断，然 后切断的蔬菜继续随着输送带移动到左端部， 由去菜屑机构把多余的菜屑清除干 净。 2.3 机械传动部分的设计计算 XX 学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 7 2.3.1 V 带传动的设计计算 1）设计功率 d P kwP A K d P0 . 152 . 0= A K 工况系数，查 B1 表 8122 ，取 A K 1.2 P传递的功率 2）选定带型 根据 d p 和 1 n 选取普通 V 带 B 型， 1 n 小带轮转速为 1440r/min 3）传动比 = 0 i1.76 2 n i n1 min/018.818 76. 1 1440 r= 4）小带轮基准直径 1 d d （mm） 由 B1 表 8112 和表 8114 选定 1 d d 100mm min d d75r/min 5）大带轮基准直径 2 d d （mm） cm d di d d15010076 . 1 12 = 由 B3 表 87 得 2 d d=150mm 6）带速验算 smvsm nd v d /3025/54 . 7 100060 1440100 100060 max 1 1 = + = + =S SS SS Sca XX 学院机械设计制造及其自动化专业毕业设计 16 通过计算可得该轴截面 V 左侧的强度够。 2.3.3 直线轴承的设计计算 通过切刀上下运行，为了要保证平稳，需要有导向装置，这里就需要设计导 向光杆和直线轴承配合整个切菜装置。 1 直线轴承的选择 用于测试的 POM 工程塑料支架；钢架适用于工作温度；不锈钢轴承适用于 水， 蒸汽， 硝酸等腐蚀性介质和真空的工作场所， 按下列公式确定型轴承的计算。 硬度：硬度系数 FH HRC58 的硬度，hrc52- 58，FH = 0.6- 1.0 FH = 1。 FT 的温度系数：工作温度小于 100C，FT = 1，温度 100oc- 125oc，FT = 1.0- 0.95。 接触系数 FC： 每根轴装